[發明專利]一種在心臟搭橋手術中基于壁面切應力圖像特征建立預測橋血管通透性模型的方法

有效

• 申請號: 201910563810.0
• 申請日: 2019-06-26
• 公開（公告）號: CN110313990B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 劉有軍;毛伯?;李鮑;馮月
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: A61B34/10
• 分類號: A61B34/10
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

1.一種在心臟搭橋手術中基于壁面切應力圖像特征建立預測橋血管通透性模型的方法，其特征包括如下步驟：

（1）搭橋手術三維模型中吻合口部位的壁面切應力圖像特征的提取及降維處理；

（2）橋血管通透性預測模型的構建；

其中所述的步驟（1）具體包括如下：

（ 1.1） 將一個周期平均劃分成10個時刻，在每一個時刻提取吻合口部位的壁面切應力云圖，云圖的范圍均固定在0-1.2Pa；

（ 1.2） 對于每一個時刻的壁面切應力云圖，分別提取其顏色特征與紋理特征；

對于顏色特征，運用顏色灰度直方圖的方法來求取特征；

將圖像分解為R,G,B三個顏色通道，對每一個顏色通道，求取其均值、方差、標準差、偏度、峰度、能量、熵這六種特征；對于紋理特征，運用灰度共生矩陣的方法來求取特征；將彩色圖像轉化為灰度圖像，設置灰度共生矩陣的四個掃描方向為（0,1），（-1,1），（-1,0），（-1，-1），求取這四個方向上的灰度共生矩陣；對每一個灰度共生矩陣，求取其對比度、相關性、能量、同質性這四個特征；綜上，每一個時刻有34個特征，每一根橋血管提取十個時刻，共有340個特征，將其依次排列；

（ 1.3） 運用主成分分析的方法對所提取的340個特征進行降維，最后每一根橋血管得到了19個經過降維處理的特征，這19個特征可表示90%以上的信息量；

其中所述的步驟（2）包括：

（ 2.1） 利用支持向量機來構建橋血管通透性預測模型，選用徑向基核函數，尋找最優的懲罰系數（C）與核函數半徑（g），以吻合口部位的壁面切應力圖像特征建立橋血管通透性預測模型；

（ 2.2 ） 對于步驟2.1中所提到的尋找最優懲罰系數與核函數半徑對（C，g）時，則利用網格搜索與交叉驗證的方法，在一定的范圍內，按照一定的步長挨個檢測每一個C和g的值，對于每一步搜索的（C, g）對，都要用k-折交叉驗證的方法計算其平均準確率，最后取使得分類準確率最高的（C, g）對；

（ 2.3） 作為訓練樣本的橋血管數據包括即時血流測量數據和術后的真實計算機斷層掃描數據，根據術后的真實計算機斷層掃描 數據將訓練樣本標注為通暢或失效，用降維后的吻合口壁面切應力圖像特征來訓練該支持向量機，得到橋血管通透性的預測模型。